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Synthesekraftstoffe aus Strom
Zitat:
@GaryK schrieb am 20. September 2019 um 13:10:01 Uhr:
Zitat:
@navec schrieb am 20. September 2019 um 11:53:16 Uhr:
Mit umweltverträglichen Strom sollte man flüssigen Kraftstoff erzeugen und diesen dann für mobile Zwecke nutzen, aber nicht versuchen jedem einzelnen E-Fz E-Energie direkt über das öffentliche Stromnetz zuzuführen. Das ist m.E. der falsche Weg, der zudem der Öffentlichkeit viel Geld kosten wird.
Du ahnst wieso ich überzeugt bin, dass ein kleiner Akku für 50-100 km "daily driving" und dafür mit hohem Strom belastbar plus Range Extender für die 100++ km ab und zu sinniger ist als reiner Synthesekraftstoff oder reiner Strombetrieb. Senkt die Masse an Elektrodenchemikalien im Akku, damit dessen "Footprint", dessen Gewicht .... ohne die praktischen Vorteile des Akkus mit der hohen Effizient für Kaltstart und Kurzstrecken aufzugeben.
mit der Lösung könnte ich mich ebenfalls anfreunden. In jedem Fall sollte man aber vermeiden, die Lösung "reines E-Akku-Auto" als einzige Möglichkeit zu hofieren, so wie es momentan der Fall zu sein scheint.
Um einen Pkw-Akku ca in den Reichweiten-Bereich zu bringen, den durchschnittliche Kraftstofftanks von heutigen Pkws ca abdecken (das sollte ca Ziel der Akkuentwicklung, bei noch annehmbarem Gewicht sein), wären rund 250kWh-Nenn-Kapazität nötig, da nach einer Schnellladung effektiv nur rund 80% dieser Kapazität zur Verfügung stehen.
Um eine Ladegeschwindigkeit von 200kwH/24min zu erreichen -da nehme ich mal die heutige Bestladezeit von Porsche als groben, zukünftihen Maßstab- ist eine effektive Ladeleistung der Ladestation, ohne Verluste, von 500kW notwendig.
Um eine einzige Tanksäule in Spitzenzeiten zu ersetzen, benötigt man daher, geschätzt, ca 5 solcher Ladestationen mit jeweils dieser Leistung, die auch bei Parallelbetrieb mit jeweils unveränderter Leistung laden, um einen ähnlichen Fahrzeugdurchsatz pro Zeiteinheit zu bekommen.
Das bedeutet, dass der Anschluss an das öffentliche Stromnetz für diese 5 Ladestationen bereits für den maximalen Durchsatz von 2,5MW ausgelegt sein muss, da es ansonsten zu verlängerter Ladezeit kommt.
Wie soll das sicher gestellt werden?
Das Stromnetz wird das in weiten Teilen des Landes nicht hergeben.
Wieviel Extra-Kraftwerke müssen wir vorhalten, damit die Spitzenleistung von tausenden solcher Stationen bereit gestellt werden kann?
Der reine E-Akku-Ansatz mit großen Akkus und megaleistungsfähigen, vom Stromnetz direkt gespeisten Ladestationen ist keine Lösung für Fz, die universell, in ähnlicher Weise wie heute, genutzt werden sollen.
Energie muss dezentral an vielen Orten gespeichert werden, so wie es heute bei Tankstellen immer der Fall ist.
Nur so vermeidet man derartige Auswüchse bei der Energieversorgung.
Ich finde es daher nicht richtig, Steuergelder zu großen Teilen für Fz mit ausschließlichem Akku-Antrieb zu schleudern und Entwicklungsleistungen in dieser Richtung zu fördern.
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13 Antworten
Was erwartest du wenn E-Autos mit "Null CO2" in den Flottenverbrauch eingehen?
IMHO ist es aktuell fast egal welches E-Motorenkonzept verfolgt wird. Der Wirkungsgrad ist im Vergleich zu einem Verbrenner verdammt hoch. Zudem zählt für den Verbrauch nicht was der Motor aus dem Akku nimmt, sondern was du ab Steckdose in den Akku schieben musst. Also das Gesamtsystem aus Akku bzw. dessen Ladeelektronik und Thermodynamik und Motor. Der Kunde bezahlt nicht "kWh", sondern gefühlt "praktische Reichweite". Die Stromkosten sind nicht das Problem, das teure ist die dazu erforderliche Kapazität.
Was natürlich bedeutet - wer einen "lausigen" Motor verbaut, der bezahlt das mit ziemlich teurer Akkukapazität für die selbe Reichweite. Und Akku ist teuer.
Der Wirkungsgrad von E-Antrieben ist im Vergleich zum Verbrenner größtenteils deshalb so gut, weil der Wirkungsgrad bis zur Steckdose außer acht gelassen wird...
Wenn die Energie für den E-Motor, mangels Steckdose, nur vom eigenen kraftstoffbetriebenen Range Extender kommt, sieht der effektive Wirkungsgrad schon ganz anders aus....
bei der Hochleistungsladung des neuen Porsche muss, soweit ich das verstanden habe, sowohl die Ladestation, als auch der Akku/Elektronic im Auto gekühlt werden. Das macht den Wirkungsgrad deutlich besser....
Zitat:
Der Wirkungsgrad ist im Vergleich zu einem Verbrenner verdammt hoch.
Das mit dem Wirkungsgrad ist immer so eine Sache.
Kann man wirklich den Wirkungsgrad von zwei Maschinen qualitativ vergleichen, wo die eine erst mal ihre Energie intern selbst herstellen muss, wärend die andere einfach nur extern hergestellte Energie verbraucht?
Sprich, beim E-Motor sollte der Wirkungsgrad eigentlich bei der Erzeugung des Stroms beginnen. Oder, man bemisst den Wirkungsgrad des Verbrenners erst ab dem Moment, wo die Kraft der Verbrennung zu wirken beginnt. Also wieviel Kraft des Verbrennungsdrucks im Zylinder wird in effektive Fortbewegung des Fahrzeugs umgesetzt.
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 20. September 2019 um 17:33:56 Uhr:
Zitat:
Der Wirkungsgrad ist im Vergleich zu einem Verbrenner verdammt hoch.
Kann man wirklich den Wirkungsgrad von zwei Maschinen qualitativ vergleichen, wo die eine erst mal ihre Energie intern selbst herstellen muss, wärend die andere einfach nur extern hergestellte Energie verbraucht?
Sprich, beim E-Motor sollte der Wirkungsgrad eigentlich bei der Erzeugung des Stroms beginnen.
Dann müsste man im Umkehrschluss bei der Gewinnung von Gas und Öl auch ganz vorne in der Kette beginnen. Also mit der Prospektion/Erschließung von Fördergebieten, dem Bau von Förderanlagen, Sicherheits-/Instandhaltungskosten, Transport und Verteilung des Rohöls, Herstellungsprozess in der Raffinerie, Verteilung des Produkts etc. pp.
Der Verbraucher hat am Ende nur eine Frage: Was kostet mich das?
Alles andere ist zweitrangig, außer man heißt Greta.:D
Gruß
electroman
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 20. September 2019 um 17:33:56 Uhr:
Das mit dem Wirkungsgrad ist immer so eine Sache. Kann man wirklich den Wirkungsgrad von zwei Maschinen qualitativ vergleichen, wo die eine erst mal ihre Energie intern selbst herstellen muss, wärend die andere einfach nur extern hergestellte Energie verbraucht?
Kann man. 3.5 kg CNG je 100km zu ca wie beim Polo TGI sind bei 55% Wirkungsgrad eines (Biogas)Kraftwerks und 7% Netzverlusten recht exakt 20-25 kWh Strom. Jeweils WLTP vs WLTP gerechnet, etwas zügiger halt mehr. Hat aber was genau mit dem Topic zu tun? Weil dann fängt die Diskussion an, zu wieviel Prozent man Wind und Solar rechnet, der nächste "tankt" natürlich nur vom eigenen Dach und der dritte rechnet einfach mit dem Strommix.
Was die E-Motoren halt alle haben - volles Drehmoment mit der Möglichkeit typisch 300% "Short Time Boost" ab Stillstand mit einer ziemlich geilen "Millisekunden-Regelung" des Drehmoments. Egal welcher E-Motortyp. McLaren P1, Poersche 919 Hybrid oder Honda NSX zeigen doch was die Kombination möglich macht. Mit immer stärkerer E-Komponente je neuer das Design. Wie beim 919h - 500PS Verbrenner und 500PS im Elektroteil.
Zitat:
@GaryK schrieb am 20. September 2019 um 13:10:01 Uhr:
Was glaubst du was ein Porsche mit synthetischem Treibstoff kostet?
Hier hatte ich es schon mal verlinkt: Die Hersteller-Kosten für Syntetic-Kraftstoff können bereits heute deutlich unter 2€ liegen, wie man am Beispiel von INERATEC sehen kann, z.B. hier nachzulesen.
Sorry, das ist nicht "Topic" und Bullshit. Weil diese Verfahren zu 100% an Stromkosten hängen und da hat Norwegen mit der dort billig verfügbaren Wasserkraft eine ganz andere Kalkulationsgrundlage als DE mit etwa 8 Cent/kWh bei Windkraft oder gar 32 Cent/kWh bei Solar. Energetisch leicht durchzurechnen. Stoff etwa zwölfte Klasse Chemie.
Dann eben eine Mischung mit möglichst hohem Anteil Ethanol. Und bevor das Argument kommt, es gäbe zu wenig Agrarflächen: Man kann auch Zellulose verwenden, z.B. in Skandinavien gibt es weitläufige Waldgebiete zu bewirtschaften. Ist zwar dann nochmal etwas teurer als Alkohol aus Zuckerrohr oder Mais, aber immer noch billiger als das Synfuelzeug und wenn steuerlich geschont sogar gegenüber Erdöl-Benzin konkurrenzfähig.
Die Ausgangslage ist doch, dass "wir" CO2 reduzieren wollen, aber gleichzeitig selbst bei optimistischen Prognosen noch 20 Jahre lang eine Mehrheit der täglich fahrenden Autos Ottomotoren haben wird. Es wäre schon möglich, auch bei einer konventionellen Flotte den Klimaeffekt substantiell zu reduzieren ohne dass der Treibstoff unbezahlbar wird.
Warum geben Politik und Wirtschaft nicht dahingehend Gas? (Oh, da fällt mir noch eine andere Methode ein, wie man Emissionen reduzieren könnte) Wenn es eine strategische Entscheidung wäre, um zu verhindern, dass mit Verweis auf immer sauberere Ottokraftstoffe die Elektrifizierung verschleppt wird, könnte ich es noch nachvollziehen, wenn auch nicht unterstützen. Aber ich befürchte, es ist einfach nur Verlogenheit.
Hi,
Power to X ist meiner Meinung deshalb so interessant, weil man Überschuss-Strom, also Strom, der sowieso produziert wird, nutzen könnte. Dabei sollte man aus meiner Sicht bedenken, dass, wenn als Zwischenlösung angedacht, der Wirkungsgrad nicht so eine fundamentale Bedeutung hat, als wenn das Ganze ungenutzt verpufft.
Ich meine, alles komplett auf eine Verbrauchsart umzustellen, ist sowieso ein Irrglaube, weil man den Einsatzzweck beachten muss und welche Infrastruktur dafür benötigt und gebaut werden muss.
Zudem halt eine jahrzehntelange Übrgangszeit, in der herkömmliche und neue Technologien parallel existieren werden..
Ich glaube, es gibt da kein Schwarz und Weiß, sondern viel mehr Grau dazwischen.
LG Micha
Problem ist am Gedanken "Überschuss-Strom", dass dieser nie wertlos ist. Und daher spielen Wirkungsgrade immer eine Rolle.
Zitiert aus https://www.welt.de/.../...kostrom-im-Wert-von-610-Millionen-Euro.html .... 5.5 TWh wurden "abgeregelt". Abgesehen davon, dass die Abregelung auch von beschissen regelbaren Braun- und Steinkohlekraftwerken kommt (gerade in NRW, die laufen mehr oder weniger stumpf durch) und damit auf dem Weg nach Süden noch ein Einspeiser kommt, das ist 0.9% der Stromerzeugung. Bei etwa 6% "ohmschen" Netzverlusten.
Nur als Anregung - wenn es massiv Stromüberschuss geben würde, was glaubst du wie schnell Haushalte einen billigen Tauchsieder im eigenen Heizkessel haben? Erdgas kostet Privathaushalte je kWh etwa 6 Cent. Oder nimm die wärmegeführten Dampfkraftwerke diverser Chemieregionen, Fernwärmeanbieter wie in Frankfurt und weiten Teilen NRWs. Die haben bei Stromüberangebot und "Regelbedarf" schneller einen "Tauchsieder" bestellt als du einen Aufsatz über Wirkungsgrade schreiben kannst.
Zudem sind Verfahrenskosten auch immer anteilige Invest- und Personal/Betriebskosten. Du planst eine Anlage nicht auf 2-3 Stunden je Tag. Die wird für 24/7 geplant. Und so lange es nicht massenhaft Überschuss gibt wird sich das nicht rechnen. Massenhaft überschuss wird es alleine dadurch nicht geben, dass niemand mehr (Solar/Wind/you name it) Kraftwerke baut wenn die Dinger kein Geld verdienen.
Pumpspeicherkraftwerke haben einen tollen Wirkungsgrad. Hier in der Schweiz sagt man sich, dass unsere derartigen Wasserkraftwerke leider nicht mehr in der Nacht günstigen frz. Atom- und dt. Kohlestrom rentabel zwischenspeichern können, seit der europäische Strommarkt durch Subventionen aus dem Ruder gelaufen sei. Aber vielleicht erzähle ich da auch Blödsinn, kenne die Preise nicht. Mein erster Satz stimmt aber auf jeden Fall und wäre wohl die erste Wahl um Stromüberschüsse zwischenzuspeichern.
Wieder ein kleiner Schritt:
https://www.heise.de/.../...-in-Karlsruhe-geht-in-Betrieb-4578913.html
Yeah. Die Kosten/l alleine an Energie willste nicht wissen. Das CO2 Capturing liegt bei etwa 600$/Tonne und erlaubt rechnerisch maximal 320 Kilo Sprit. CO2 aus einer Biogasanlage ist als Abfallprodukt quasi umsonst, sonstige Quellen wie Kalkbrenner aufzureinigen und aufzukonzentrieren liegt bei etwa 40-70$/Tonne.
Für synthetisches Kerosin ist das noch akzeptabel (die können nicht aus dem Akku übern Atlantik oder Pazifik fliegen), gegenüber einem Batteriestromer verlieren die bei den Kosten und "Direct Air Capturing" um etwa Faktor 30 bis 50.